ULTRASONS

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Action énergétique

Les effets d'une synergie résonance-intensité sont souvent spectaculaires et ont reçu de nombreuses applications pratiques.

Pour les liquides, le phénomène central est la cavitation. Elle se produit dans des conditions bien différentes de celles de l'hydraulique (cf. propulsion navale, chap. 1) et pour des dépressions très inférieures à celles qui seraient théoriquement nécessaires pour surmonter la cohésion du liquide : on admet qu'il existe dans le liquide des microdomaines fragiles (« germes de cavitation »), qui ne peuvent être constitués que par des bulles de gaz ou de vapeur accrochées aux aspérités de particules en suspension ou subsistant isolément (et, dans ce cas, créées par exemple par un rayonnement de haute énergie) ; leur stabilité s'expliquerait par la formation d'une cuirasse de charges ioniques. Ces petites bulles sont mises en pulsation par le champ ultrasonore, auquel elles empruntent ainsi de l'énergie. Aux surpressions oscillatoires faibles, les bulles grossissent et montent à la surface (effet de dégazage du liquide) ; pour une intensité plus forte, on a une suspension stable de bulles, et, si celles-ci entrent en résonance, il se produit un bruit. Enfin, à des pressions encore plus fortes, les bulles sont instables, et « s'effondrent » en restituant leur énergie sous forme d'ondes de choc. D'importants effets d'érosion mécanique peuvent alors se manifester. L'écrasement des bulles crée des effets mécaniques et thermiques considérables (surpressions de l'ordre de 103 atmosphères, échauffements de l'ordre de 104 degrés). Maintenue dans des limites convenables, l'érosion permet de nettoyer et de décaper des solides immergés, des suspensions et des émulsions stables peuvent se former (mercure dans l'eau, par exemple), des réactions chimiques sont favorisées, des modifications de liaisons moléculaires produites (polymérisation, dépolymérisation). Il est probable que la charge électrique des bulles joue un rôle important dans plusieurs de ces phénomènes, comme elle régit la sonoluminesce [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 6 pages


Écrit par :

  • : professeur à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
  • : ancien directeur de recherche au C.N.R.S., rédacteur à la revue internationale Acustica

Classification


Autres références

«  ULTRASONS  » est également traité dans :

CHIROPTÈRES ou CHAUVES-SOURIS

  • Écrit par 
  • Robert MANARANCHE
  •  • 2 190 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Vol et écholocation »  : […] Les Chauves-Souris ont une activité nocturne et parfois crépusculaire ; les espèces – ce sont les plus nombreuses – qui se nourrissent d'insectes les repèrent en vol et dans l'obscurité, par un système d'écholocation très perfectionné qui leur permet aussi d'éviter les obstacles. Les ultra-sons peuvent être émis à une cadence de 200 par seconde, avec une fréquence de 50 à 120 kilocycles par seco […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chiropteres-chauves-souris/#i_29404

ÉCHOGRAPHIE

  • Écrit par 
  • Paul-François LEROLLE
  •  • 533 mots
  •  • 2 médias

L'utilisation des ultra-sons dans le domaine médical comme méthode diagnostique constitue l'échographie. Elle est actuellement bien au point en gynécologie et surtout en obstétrique . On l'utilise aussi pour l'étude des seins , du cœur (étude de la valvule mitrale et de la pathologie tumorale cardiaque). Certains organes digestifs (pancréas) et urinaires (diagnostic différentiel entre kystes et ca […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/echographie/#i_29404

ÉCHOGRAPHIE MÉDICALE

  • Écrit par 
  • Guy PALLARDY
  •  • 185 mots

Les phénomènes de piézo-électricité, générateurs d'ultrasons, ont été découverts en 1880 par Pierre Curie et son frère Jacques. En 1916, leurs élèves Constantin Chilowski et Paul Langevin inventent un dispositif à la fois émetteur et récepteur destiné à détecter les sous-marins mais la réalisation pratique ne suit pas. Cette conception voit le jour pendant la Seconde Guerre mondiale sous le nom de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/echographie-medicale/#i_29404

IMAGERIE MÉDICALE

  • Écrit par 
  • Maurice LAVAL-JEANTET
  •  • 4 877 mots
  •  • 31 médias

Dans le chapitre « Échographie et Doppler : le stéthoscope de demain ? »  : […] Sans danger, indolore, peu coûteux, l'emploi des ultrasons a connu une expansion fantastique depuis les premiers essais des années 1960. Aucune femme enceinte n'y échappe. L'échographie donne d'excellentes images du foie, de la rate, des reins, de la thyroïde, de la prostate et des organes génitaux. Pourtant, le tube digestif, le poumon et l'os ne peuvent être explorés, en raison surtout des loi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-medicale/#i_29404

MACHINES-OUTILS

  • Écrit par 
  • René LE BRUSQUE, 
  • Jean-Paul MATHIEU
  •  • 9 057 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Autres procédés d'usinage par enlèvement de métal »  : […] En dehors des usinages au moyen d'outils de coupe ou de meules abrasives, on connaît différents procédés, dont certains sont déjà appliqués à la production industrielle, tandis que d'autres sont encore au stade expérimental. L'usinage par électroérosion est réalisé par une décharge électrique dans un liquide non conducteur, la décharge étant provoquée entre la première électrode, constituée par l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/machines-outils/#i_29404

MAGNÉTOSTRICTION

  • Écrit par 
  • Georges BONNET
  •  • 1 488 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Transducteurs à magnétostriction »  : […] L'eau constitue le milieu acoustique préférentiel à cause de l'excellente adaptation d'impédances qu'elle procure. C'est la raison pour laquelle les transducteurs à magnétostriction ont connu un essor considérable dans la technique des sondeurs à ultrasons et des sonars, depuis leur introduction par R. W. Wood, Smith et McGeachy (1935). À l'émission, on constitue des « projecteurs » en formant un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetostriction/#i_29404

MÉTALLOGRAPHIE - Essais non destructifs

  • Écrit par 
  • Louis BEAUJARD, 
  • Gérard LABBE, 
  • Jack MANNENC
  •  • 6 739 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Contrôle par ultrasons »  : […] Le rayonnement ultrasonore est d'un usage très répandu, car ses propriétés sont très intéressantes : son amortissement dans les métaux est généralement faible, ce qui implique une bonne pénétration, et sa longueur d'onde, liée au pouvoir séparateur de la détection, est de l'ordre de grandeur des hétérogénéités à découvrir. De plus, la technologie des appareils bénéficie pour une grande part de l'é […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallographie-essais-non-destructifs/#i_29404

MÉTALLOGRAPHIE - Macrographie et micrographie optiques

  • Écrit par 
  • Gérard WYON
  •  • 3 983 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Prélèvement des échantillons »  : […] L' échantillon choisi doit évidemment être le plus représentatif possible de la structure de la pièce étudiée. Or il est rare que les matériaux métallurgiques soient homogènes : leur composition chimique peut varier d'un point à un autre, soit à cause de phénomènes de « ségrégation majeure » (cf. métallurgie - Les traitements thermiques), soit parce qu'ils ont subi certai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallographie-macrographie-et-micrographie-optiques/#i_29404

MICROSYSTÈMES, technologie

  • Écrit par 
  • Daniel HAUDEN
  •  • 3 750 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Augmentation du couple mécanique et de la puissance dans les micromécanismes »  : […] L'augmentation du couple et de la puissance mécanique est obtenue soit par l'accroissement de la force électrostatique, soit par l'usage de matériaux d'actionnement provoquant une force mécanique importante ou une déformation de grande amplitude. Le couple et la puissance mécanique, donc la force électrostatique, sont proportionnels à la surface active des électrodes. Cette surface peut être accru […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microsystemes-technologie/#i_29404

MOUSSE, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 783 mots
  •  • 1 média

Une mousse se définit en physique comme un amas de bulles, celles-ci étant des sphères plus ou moins parfaites renfermant un gaz et entourées d’une mince pellicule souvent liquide . Des canaux de liquide soutiennent cet assemblage. Les bulles de savon, avec lesquelles tous les enfants ont un jour joué, en sont l’exemple le plus courant : elles se transforment en mousses légères à la surface d’un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mousse-physique/#i_29404

OCÉANOGRAPHIE

  • Écrit par 
  • Patrick GEISTDOERFER
  •  • 10 070 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Naissance de l’océanographie »  : […] À la fin du x viii e  siècle et au siècle suivant, à l’initiative des États, à des fins de connaissance mais aussi de colonisation, les Français et les Anglais entreprennent des voyages d’exploration des océans qui associent marins et naturalistes. Ces expéditions révèlent des aspects nouveaux du monde, de sa géographie. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/oceanographie/#i_29404

PIÉZO-ÉLECTRICITÉ

  • Écrit par 
  • Pierre VOVELLE
  •  • 4 735 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Génération et réception de sons ou d'ultrasons »  : […] La génération et la réception de sons ou d'ultrasons font en général appel à la résonance du composant piézo-électrique utilisé, afin d'obtenir un bon rendement électro-acoustique. Des pastilles de céramique piézo-électrique sont parfois utilisées comme générateurs de sons (réveils, montres à quartz, signaux sonores de faible intensité). Les ultrasons produits par les céramiques sont en général d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/piezo-electricite/#i_29404

SONOCHIMIE

  • Écrit par 
  • André LOUPY
  •  • 340 mots

La sonochimie est une branche de la chimie qui permet de réaliser, grâce à l'énergie acoustique des ultrasons, des transformations physiques et chimiques. Les ultrasons sont des ondes mécaniques (acoustiques), non électromagnétiques, de fréquence comprise entre 20 et 100 kHz. En regard des valeurs des fréquences concernées, ils ne sont pas absorbés par la matière. Ils mettent en jeu le phénomène […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sonochimie/#i_29404

SONS - Audiométrie

  • Écrit par 
  • André DIDIER
  •  • 3 398 mots
  •  • 7 médias

Il est facile de constater que la sensation sonore dépend des caractéristiques physiques des sons et des bruits. Un son trop faible n'est pas perçu. Un son trop fort provoque une gêne, voire une douleur. Il existe donc des limites d'intensité du stimulus physique hors desquelles l'écoute est impossible. Il en est de même quant à la hauteur ou fréquence des sons. Un son trop grave ne provoque pas […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sons-audiometrie/#i_29404

Voir aussi

Pour citer l’article

André ZAREMBOWITCH, Maurice JESSEL, « ULTRASONS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 22 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/ultrasons/